陸海統籌背景下的沿海地區經濟系統脆弱性空間分異研究

剛曉丹，韓增林，彭飛，李楊

(1.遼寧師范大學城市與環境學院　大連　116029； 2.遼寧師范大學海洋經濟與可持續發展研究中心　大連　116029)

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陸海統籌背景下的沿海地區經濟系統脆弱性空間分異研究

剛曉丹1，2，韓增林2，彭飛2，李楊1

(1.遼寧師范大學城市與環境學院大連116029； 2.遼寧師范大學海洋經濟與可持續發展研究中心大連116029)

脆弱性分析是可持續發展的重要研究內容。從敏感性與應對能力兩方面構建經濟系統脆弱性指標體系，運用客觀賦權、集對分析、障礙度評價公式等方法對2011年中國沿海地區經濟系統的脆弱性空間分異特征、機理、障礙因素進行評價分析，結果表明：①從整體看，中國沿海地區經濟系統脆弱性普遍較高且類型空間分布整體分散、部分連片集中，空間差異性顯著，其中華南、東北沿海地區的經濟脆弱性明顯高于華東、華北沿海地區，呈現出較高脆弱與高脆弱特征。②從分區看，中等脆弱地區集中在京津、江浙和廣東等經濟較為發達的地區，該地區具有高敏感性與高應對性的特征；遼寧、河北、福建、廣西和海南等地區的經濟系統脆弱性較高，主要特征表現為高敏感性和較低的應對能力。③通過對沿海各地區經濟系統脆弱性障礙因子的分析，提出中國沿海地區11省、市、自治區經濟系統可持續發展建議。

經濟系統脆弱性；集對分析；空間分異；障礙度；沿海地區

人地(海)系統的脆弱性關系到陸海統籌背景下海岸帶的可持續發展[1]。人地(海)關系地域系統是在陸海統籌范圍內，人類活動按一定的規律交織在一起，相互影響、作用而形成的具有一定結構和功能的復雜系統[2]。改革開放以來，中國沿海地區成為國家經濟活動和人口活動分布最密集的地區并且創造了巨大的經濟成就。隨著經濟快速發展，資源能源短缺、環境污染以及生態破壞、產業結構不合理、發展方式不可持續等問題日益凸顯。隨著“陸海統籌”方針與“海洋強國”戰略的出臺，沿海地區人(地)海關系的作用過程、格局、機理日益成為相關研究的熱點與重點，并得到沿海各地的紛紛響應[3-4]。陸海統籌強調綜合考量陸海經濟聯動發展條件下要素的相互影響和相互作用，利用陸-海系統之間的物流、能流、信息流等聯系，進行科學規劃和指引，從而達到各種要素的合理流動、資源有效利用，最終實現海洋與陸域經濟系統的協調發展[5]。中國沿海地區則是實施陸海統籌和海洋強國戰略的最重要空間。

20世紀90年代以來，IHDP、IPCC、IGBP等國際性科學計劃與機構將脆弱性的研究作為未來可持續發展研究的重點之一[6-8]，現已發展成為全球環境變化和可持續性科學研究的前沿與熱點[9-10]。從研究內容來看，脆弱性的內涵最初只關注擾動事件影響的程度或可能性延伸到包含“風險”“敏感性”“適應性”“恢復力”等一系列相關概念在內的一個概念集合[11-13]；而后自然生態環境系統的脆弱性逐步成為研究的熱點，隨著1999年“經濟脆弱性”概念的提出，包含自然、社會、經濟等綜合因素及韌性機制的人地(海)關系系統脆弱性逐步受到國內外相關學者的關注[14-15]。國外學者大多從危機管理的角度分析自然災害、氣候變化、突發公共事件等對經濟系統的影響和沖擊[16-19]。近年來，國內學者將視角集中于石油城市、煤炭城市、旅游城市、沿海城市等具有特殊資源類型的經濟系統脆弱性研究[20-22]，但相關專題的系統性研究成果并不多見，對于陸域經濟與海洋經濟交互作用的沿海地區經濟系統脆弱性的研究還十分薄弱，實踐經驗和理論積淀都有待進一步拓展和完善。因此，本研究將在海陸統籌發展戰略的背景下提出沿海地區經濟系統脆弱性的內涵，依據脆弱性相關理論及集對分析方法，對中國沿海地區(不包括港澳臺地區)11個省、市、自治區經濟系統敏感性及其應對能力進行評價，通過分析中國沿海地區經濟系統脆弱性的分異特征以及影響因素，為中國沿海地區經濟可持續發展提供科學決策參考。

1　沿海地區經濟系統脆弱性的內涵與指標體系構建

1.1沿海地區經濟系統脆弱性內涵

沿海地區經濟系統是一個開放的、復雜的、陸海系統交互作用的大系統，其脆弱性是指區域經濟在內外環境各要素的擾動下，由經濟系統自身所具有的敏感性與應對力之間相互牽制所表現出的結構或功能易受到損害的一種系統屬性。內涵主要包括兩個方面：①經濟系統的運行具有不穩定性，這也是區域經濟系統自身的一種內在屬性；②區域經濟系統的脆弱性主要表現在對外界干擾的敏感性與抵抗敏感性而具有的應對能力的可能性，經濟系統本身應對外部影響的承受能力表現為經濟系統脆弱程度[23]。

1.2指標體系構建

區域經濟的可持續發展可以通過經濟系統脆弱性的反向關聯來體現，經濟系統脆弱性越大經濟發展越不安全[24]。中國沿海地區經濟系統脆弱性的指標體系構建應當充分考慮經濟發展實力、產業或經濟自主控制力、經濟結構以及經濟發展的承載能力等方面。本文基于科學性、適用性、全面性等原則，根據沿海地區經濟系統脆弱性綜合評價的科學內涵以及陸海統籌與海洋強國的主體要求，選取了10個經濟系統的敏感性指標(S1～S10)和10個經濟系統應對性指標(R1～R10)，從而初步構建中國沿海地區經濟系統脆弱性綜合評價指標體系，并對指標含義和性質進行了詳細說明(表1)。表1中的20個指標分別從正負兩方面反映其對經濟敏感性和應對性的影響：敏感性指標性質為正(+)，說明指標值越大，經濟敏感性越大，導致經濟脆弱性越大，反之則相反；應對性指標性質為正(+)，說明指標值越大，經濟應對性越大，導致經濟脆弱性越小，反之則相反。

表1　沿海地區經濟系統脆弱性指標體系

注：①各指標性質的(+)、(-)判斷是相對于經濟系統脆弱性而定；②海洋經濟增長彈性系數=海洋經濟增加值年增長率/GDP年增長率；③產業結構多樣化指數：H=∑IiLnIi，Ii為第i次產業產值占GDP比重，i=1，2，3；④沿海地區開放型經濟指數評價見參考文獻[25].

1.3指標權重的確定與數據來源

不同的指標體系對沿海地區經濟系統脆弱性的影響程度存在差異，因此各評價指標的權重也不同[20]。熵值法在測算權重時較為客觀，一定程度上避免了主觀因素帶來的偏差，因此本文選用熵值法確定權重(熵值法確定權重的過程已較為成熟，文章中不再列出[26])。沿海地區經濟系統脆弱性的指標權重見表1。各項指標統計數據主要來源于2007-2012年的《中國統計年鑒》《中國海洋統計年鑒》《中國城市統計年鑒》、EPS全球數據統計/分析平臺，其中部分數據來源于各沿海地區的《國民經濟和社會發展統計公報》。

2　研究方法

2.1經濟系統脆弱性評估模型構建

趙克勤[27]在1989年首次提出了集對分析方法。集對分析理論(Set Pair Analysis ，SPA)是一種從整體上和全局上用聯系度對兩個集合的確定性關系和不確定性關系以及這兩類關系之間的關系和轉換進行研究的分析方法。從系統科學的角度來看，集對是指具有一定聯系的兩個集合所組成的基本單位；系統內的任意兩個組成部分，如評價標準與評價對象、現在與未來、線性與非線性或兩個學生、兩個方程等都可以視為集合。集對分析的核心思想就是首先承認系統是由確定性和不確定性信息組成的，然后在選定的研究背景下，分析兩個集合所具有的相同、相異和相反的特性，并對不確定性進行定性和定量分析，用數學表達式來描述兩個集合的同異反聯系度，最后利用這種數學工具對引起這種不確定性的各種原因和信息進行深入有效的分析和處理，揭示潛在的規律。

集對分析適用范圍較為廣泛，雖然集對理論從被首次提出至今僅有十幾年的時間，但如今其已被應用在數學、物理、系統科學、信息研究、農業、醫學、人工智能和網絡規劃等自然科學領域并取得了卓越的成就。由于社會經濟系統本身就具有宏觀復雜性，因此集對分析在社會經濟系統中也有著廣闊的應用空間。集對分析方法的具體原理以及分析在相關研究中已趨于成熟[25]，具體公式可表示為：

(1)

式中：a、b、c分別稱為集合A和集合B在問題W下的同一度、差異度和對立度，且滿足a+b+c=1；i和j一方面是差異度和對立度的標記；另一方面表示差異度和對立度的系數，其中i取值于[-1，1]，j規定其取值恒為-1。

對于多屬性評價問題可記為Q={F，D，E，W}，其中，評價方案集F={f1，f2，…fm}，評價指標集D={d1，d2，…dn}，評價對象集E={e1，e2，…ek}，評價指標權重集W={w1，w2，…wn}。在同一空間內進行對比確定各評價方案中的最優評價指標構成最優評價集U={u1，u2，…un}，各評價指標中最劣評價指標構成最劣評價集V={v1，v2，…vn}，其中，un、vn分別為指標的最優值和最劣值。集對fm，U在U，V上的聯系度為：

(2)

式中：apk和cpk分別為評價指標dpk與集合[up，vp]的同一度和對立度；wp為第p項指標的權重。當dpk對評價結果起正向作用時：

(3)

當dpk對評價結果起負向作用時：

(4)

方案fm與最優方案集U的相對貼近度rm可定義：

(5)

式中：rm反映被評方案fm與最優方案集U的關聯程度；rm值越大表示被評價對象越接近最優方案。文章運用集對分析法，針對沿海地區經濟系統脆弱性這一具體問題，把多個集合組合到一起，按照經濟系統脆弱狀況這一特性展開具體分析，可算出敏感性rs和應對能力rR，以敏感性和應對能力作為集合可計算出經濟脆弱性值rv，rv值越大表示經濟系統脆弱性程度越高，反之則相反。

2.2經濟系統脆弱性障礙度測量

(6)

式中：障礙度Ai表示第i項指標對經濟系統脆弱性的影響程度；wi為第i項指標的權重值；di為第i項指標的標準化值。

3　評價結果與分析

3.1中國沿海地區經濟系統脆弱性評價結果分析

根據式(1)至式(5)，通過計算得出2011年沿海地區經濟系統脆弱性程度及敏感性、應對能力指數(表2)。為了揭示沿海各地區經濟系統脆弱性的空間差異，文章根據各地區海洋產業的脆弱性程度，參照相關分級標準，結合各指標取值范圍，將2011年沿海地區經濟系統脆弱性指數(表2)的平均值和標準差作為評價依據，按照評價標準(表3)將中國沿海地區經濟系統脆弱性rm分成4類。

表2　2011年中國沿海地區經濟系統脆弱性評價結果

表3　經濟系統脆弱性評價等級

3.1.1沿海整體經濟系統空間分異特征

從表2來看，2011年中國沿海地區經濟系統脆弱性等級普遍較高，且空間差異顯著。各脆弱性類型空間分布整體分散、部分連片集中，空間分異明顯，其中華南、東北沿海地區的經濟脆弱性明顯高于華東、華北沿海地區，呈現出較高脆弱與高脆弱特征，這說明東北、華南沿海地區經濟系統承受各種不利風險的能力較差，經濟可持續發展面臨較大挑戰。

3.1.2沿海地區間經濟系統空間差異分析

若0

若(M-Std)

突然間背后一只手拍在左小龍的肩膀上，左小龍嚇了一大跳，摩托車都差點沒扶住。背后的人說道：“修摩托車啊。”

若M

若(M+Std)

3.2障礙性因素分析與降低脆弱性發展建議

降低經濟脆弱性是經濟獲得可持續發展的保證，為了尋找阻礙經濟脆弱性降低的主要指標，本文引進障礙性因素分析法來估算各敏感性和應對性指標對沿海地區經濟脆弱性的影響。根據公式(6)計算中國沿海地區的障礙度值，分析各地區經濟系統脆弱性的主要障礙因素(表4)。從表4可以看出，2011年中國沿海地區經濟系統脆弱性的主要障礙因素各不相同，脆弱性程度不同的地區之間差異顯著。

表4　2011年中國沿海地區經濟系統脆弱性障礙因素

中等脆弱性地區：浙江、天津、山東、江蘇、上海、廣東。我國沿海經濟系統中等脆弱性地區的障礙因素集中表現在城鎮登記失業率(S7)、經濟增長波動率(S3)、金融機構貸款余額占GDP比重(S8)、產業專利占全國的比重(R5)、海洋產業資本收益率(R2)；由此，這些地區需要不斷降低失業率、保持經濟平穩增長、加強金融信貸安全、提高產業科技創新水平、多措并舉促進海洋產業的發展。具體分析得出：山東省與浙江省沿海經濟系統脆弱性較高的主要問題在于海洋產業發展效率、海洋經濟發展水平、科技水平較低以及工業污染對海洋環境的承載力威脅較大，因此發展技術含量高、環境污染少的新興海洋產業是其未來方向；上海市與廣東省的外向型經濟非常突出(S4、S5)，這也導致沿海經濟系統敏感性程度較高而應對能力不足；天津市與江蘇省不僅要加強開放型經濟的發展，關鍵是要提高海洋產業的科技含量，走科技含量高、環境污染少的循環經濟之路。

較高脆弱性地區：河北、遼寧、福建。我國沿海經濟系統較高脆弱性地區的障礙因素集中表現在經濟增長波動率(S3)、城鎮登記失業率(S7)、工業固體廢棄物總量(S9)、產業專利占全國的比重(R5)、港口貨物吞吐量(R8)、工業固體廢物綜合利用率(R10)等指標；由此降低經濟系統脆弱性的方向是在加強生態資源環境保護、提高科技創新能力的同時，不斷優化產業結構。具體分析得出：遼寧省、河北省是我國的老工業基地，傳統工業發展思路漠視海洋環境保護，沿海經濟系統脆弱性較高的主要問題在于沿海開放程度落后、產業科技含量低，造成了大量的工業污染，給海洋生態可持續發展造成了嚴重威脅，因此要進一步擴大開放力度，創新和引進高科技含量產業，轉變“先污染，后治理”的傳統發展思路；福建省應當以產業調整為主要方法提升整體經濟競爭力，在不斷提高創新能力的同時，發展開放型經濟，推進海洋經濟長足發展。

高脆弱性地區：廣西、海南。我國沿海經濟系統高脆弱性地區的障礙因素集中表現在海洋經濟增長彈性系數(S1)、經濟增長波動率(S3)、第一產業/GDP比重 (S6)、海洋災害經濟損失率(S10)、人均GDP(R1)、沿海地區開放性經濟指數(R4)、產業專利占全國的比重(R5)；由此要在繼續發展經濟的同時提高居民收入，優化產業結構，合理配置農業、工業和服務業產業比重，有效預防海洋災害，充分認識海洋災害對于沿海經濟的破壞力度，減少海洋災害對于沿海地區經濟發展的影響，同時要不斷加大研發投入和開放力度，避免對單一產業的過度依賴帶來的一系列問題。具體分析得出：廣西壯族自治區雖然是沿海地區但仍屬于西部地區，沿海地區開放性(R4)不高，區域性貿易發展滯后，因此要調整產業結構，依托東盟自由貿易區和泛北部灣經濟圈發展機遇，進一步擴大開放力度，承接東部沿海地區產業轉移；海南省經濟系統過于依賴房地產業和旅游業，旅游業季節性較強和房地產業波動性加大會帶來經濟增長波動(S3)劇烈，此外海南受海洋災害影響嚴重、海洋災害頻發，因此必須不斷豐富產業內容，充分認識海洋災害對于沿海經濟的破壞力度，加強海洋災害監測與預警機制，持續不斷地進行植被保護，將生態修復作為一項重要任務來完成。

4　結論與討論

在陸海統籌背景下研究沿海地區經濟系統脆弱性的空間分異可以識別經濟系統脆弱性的熱點地區及其形成機理，是海洋經濟與陸域經濟可持續發展的重要基礎工作。與以往研究相比，根據經濟脆弱性的概念及其內涵，建立沿海地區陸海統籌背景下的經濟系統脆弱性指標體系，同時結合集對分析法與障礙度評價公式對中國沿海地區經濟系統脆弱性進行評價，較好地反映出沿海地區經濟系統脆弱性的空間分異特征、程度及其影響因素；該組合方法對經濟系統脆弱性的評價較為客觀，對于其他領域的脆弱性研究也具有參考意義。

2011年中國沿海地區經濟系統脆弱性的空間特征顯著，具體體現在：①從整體分析，中國沿海地區經濟系統脆弱性普遍較高，且類型空間分布整體分散、部分連片集中，空間分異明顯，其中華南、東北沿海地區的經濟脆弱性明顯高于華東、華北沿海地區，呈現出較高脆弱與高脆弱特征。②從分區分析，中等脆弱地區集中在京津、江浙和廣東等經濟較為發達地區，該地區具有高敏感性與高應對性的特征；遼寧、河北、福建等地區的經濟系統脆弱性較高，主要表現為高敏感性和較低的應對能力；廣西和海南屬于經濟系統高脆弱地區，表現為高敏感性和低應對能力的特征。通過障礙度公式提取沿海地區經濟系統脆弱性的主要障礙因素，從而有針對性地提出沿海各地未來海洋產業可持續發展的建議與方向。

研究還存在許多不足和有待深入的地方：①由于經濟系統是一個復雜的巨系統，陸域經濟與海洋經濟相互交叉、發展復雜，加上海洋產業數據的獲取性等問題，目前的經濟系統脆弱性模型及其指標體系難以全面反映出沿海地區脆弱性的現狀，還有制度政策等難以量化的問題，都需要在后續研究中加以解決；②本研究尺度較宏觀，而中觀尺度及微觀尺度下的沿海地區經濟系統脆弱性影響因素研究更有意義，這將是未來拓展研究的主要方向。

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On the Spatial Differentiation of Economic System Vulnerability in Coastal Regions under the Background of Coordinated Developing Plans for Land and Sea

GANG Xiaodan1，2， HAN Zenglin2， PENG Fei2，LI Yang1

(1. College of Urban and Environment， Liaoning Normal University， Dalian 116029， China; 2.Research Center for Marine Economy and Sustainable Development， Liaoning Normal University， Dalian 116029， China.)

Reduced vulnerability and coordinated sustainable development of land and marine economy are the ultimate goals of economic system vulnerability studies.By the connotation of economic fragility in land and sea coordination system，the economic system vulnerability index system was established from the aspects of sensitivity and response capacity.The spatial differentiation，mechanism and barrier factors of coastal economic system vulnerability in China of 2011 were evaluated and analyzed by using objective empowerment，set pair analysis，and disorder formula.The results showed that：① The vulnerability of China’s coastal economic system is generally high.The Spatial differentiation was significant and overall dispersion，partly contiguous concentration.The economic vulnerability in south and northeast coastal areas was significantly higher than that in the east and north，showing a higher vulnerability and vulnerability characteristics.② Moderately vulnerable areas were concentrated in Beijing，Tianjin，Jiangsu，Zhejiang，Guangdong and other economically more developed regions，where there were higher sensitivity and higher responsibility.High economic system vulnerability areas were concentrated in Liaoning，Hebei，and Fujian，where there were high sensitivity and low coping capacity.Guangxi and Hainan had extremely high vulnerability of economic system，with the highest sensitivity and lowest coping capacity.③ Through the barrier factor analysis of coastal regional economic system vulnerability，the sustainable development proposals of coastal economic system of China’s 11 provinces,autonomous region and cities were put forward.

Economic system vulnerability，Set pair analysis，Spatial differentiation，Obstacles degree，Coastal areas

教育部人文社會科學重點研究基地項目(14JJD790038)，遼寧師范大學青年科研項目 (LS2015L012).

剛曉丹，博士研究生，研究方向為區域經濟，電子信箱：gangxd@163.com

彭飛，講師，博士，研究方向為區域經濟與地緣環境，電子信箱：pfly324@163.com

F124.6；P7

A

1005-9857(2016)04-0019-08